增压自补偿式铁钻工制造技术

本实用新型专利技术公开了一种增压自补偿式铁钻工，包括冲扣油缸和夹紧油缸单元，所述夹紧油缸单元包括至少一对夹紧油缸，所述冲扣油缸的进油油路和夹紧油缸的进油油路之间设有增压模块。本实用新型专利技术无需增大系统压力，也无需加大油缸直径，而是在冲扣油缸和夹紧油缸之间加入增压模块，通过增压模块将冲扣油缸和夹紧油缸联通，使得铁钻工的冲扣力和夹紧力形成固定比例，在冲扣油缸进油的同时，通过增压模块同时向夹紧油缸供油，使夹紧油缸的压力大于系统压力，从而保证在冲扣过程中，夹紧油缸能自动补偿损失的行程和压力，一直保持足够的夹紧力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油钻采设备领域，具体涉及一种增压自补偿式铁钻工。
技术介绍
在石油钻修井作业中，钻杆、钻铤等管柱的连接和拆卸是一项重复而又繁重的工作。目前常见的解决办法是在石油钻采设备中配置液压大钳或动力钳，该作业方式中，液压大钳或动力钳在井口、收放位置、鼠洞、立柱存放位置之间的频繁搬动仍需人工操作完成，使得人工劳动强度和安全风险仍然较大。因此，目前逐渐被铁钻工所取代。铁钻工是一种石油钻井或修井作业用动力机具，包括夹紧钳、旋扣钳和冲扣钳，夹紧钳用于夹紧下方管柱，旋扣钳用于对上方管柱施加旋扣扭矩，实现上下管柱之间的旋紧或旋松，冲扣钳用于对上方管柱施加冲扣扭矩，以实现上下管柱之间的紧固。铁钻工夹紧钳及冲扣钳夹紧后，夹紧油缸即锁住不再动作，夹紧油缸的压力保持会打折扣。当冲扣油缸施力时，由于钳牙与管柱之间的楔形受力，造成夹紧油缸少量内泄及钳体受力形变，使钳牙产生远离管柱趋势，导致管柱无法有效夹紧，从而造成打滑、剥皮。若要增大夹紧力，必须增大油压或者油缸直径。若增大系统压力，则需另配液压站，成本提升；若加大油缸直径，则会加大体积，结构设计会受限。铁钻工在大部分工况下，夹紧力的要求较低，只在特殊工况需要较大夹紧力。因此，夹紧力过大，也会直接伤害管柱，咬出痕迹，或直接夹扁管柱。因此，如何控制夹紧力，使之足够夹紧不打滑，又不至于过大而破坏管柱，已成为一项亟待解决的关键问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种使冲扣力和夹紧力形成固定比例，使冲扣力保持在合适大小，冲扣过程中始终保持夹紧力、不打滑、兼容性好的增压自补偿式铁钻工。本技术提供了一种增压自补偿式铁钻工，包括冲扣油缸和夹紧油缸单元，所述夹紧油缸单元包括至少一对夹紧油缸，所述冲扣油缸的进油油路和夹紧油缸的进油油路之间设有增压模块。进一步地，所述增压模块包括增压油缸，所述冲扣油缸的进油油路一路与冲扣油缸的第一腔连通，另一路与增压油缸的无杆腔连通，增压油缸的有杆腔与所述夹紧油缸的第一腔连通。进一步地，所述增压模块还包括第一单向阀，所述第一单向阀设于所述增压油缸的有杆腔和所述夹紧油缸的第一腔之间。进一步地，所述增压模块还包括控制阀，所述控制阀设于所述冲扣油缸进油油路和所述增压油缸的无杆腔之间。进一步地，所述增压油缸的有杆腔和所述控制阀的进油口之间连接有第二单向阀。进一步地，所述夹紧油缸单元包括上夹紧油缸组和下夹紧油缸组，所述上夹紧油缸组和下夹紧油缸组均包括一对夹紧油缸。进一步地，增压自补偿式铁钻工包括夹紧钳、旋扣钳和冲扣钳，所述冲扣钳上装设有所述冲扣油缸和一对所述夹紧油缸，所述夹紧钳上装设有一对所述夹紧油缸。本技术在冲扣油缸和夹紧油缸之间加入增压模块，通过增压模块将冲扣油缸和夹紧油缸联通，使得铁钻工的冲扣力和夹紧力形成固定比例，在冲扣油缸进油的同时，通过增压模块同时向夹紧油缸供油，使夹紧油缸的压力大于系统压力，从而保证在冲扣过程中，夹紧油缸能自动补偿损失的行程和压力，
一直保持足够的夹紧力。同时，夹紧油缸和冲扣油缸的压力关联，使夹紧油缸的夹紧力始终保持在需要的范围，不会过大也不会过小，无需增大系统压力，也无需加大油缸直径，既节约了能源，又有效保护管柱不致受到损伤。另外，增压模块能够与现有液压系统共存，无需更换现有的液压系统，具有兼容性好的优点。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术的结构示意图；图2为本技术在第一状态下的液压原理示意图；图3为本技术在第二状态下的液压原理示意图。图例说明：1、冲扣油缸；2、夹紧油缸；3、增压模块；31、增压油缸；32、第一单向阀；33、控制阀；34、第二单向阀。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1和图2所示，本实施例的增压自补偿式铁钻工包括冲扣油缸1和夹紧油缸单元，夹紧油缸单元包括至少一对夹紧油缸2，冲扣油缸1的进油油路和夹紧油缸2的进油油路之间设有增压模块3。本实施例中，增压模块3具体包括增压油缸31，进油油路一路与冲扣油缸1的第一腔连通，另一路与增压油缸31的无杆腔连通，增压油缸31的有杆腔与夹紧油缸2的第一腔连通。本实施例中，为防止夹紧油缸2无杆腔的液压油返流到增压油缸31的有杆腔，增压油缸31的有杆腔和夹紧油缸2的第一腔之间串接有第一单向阀32。在
本实施例中，第一腔具体指的是无杆腔，当然，本领域技术人员应当清楚，第一腔采用有杆腔同样也能实现相同的技术效果，本实施例并不受限于此。本实施例中，进油油路与增压油缸31的无杆腔之间串接有控制阀33。具体地，控制阀33采用二位二通换向阀。本实施例中，夹紧油缸单元具体包括上夹紧油缸组和下夹紧油缸组，上夹紧油缸组设置在冲扣钳上，下夹紧油缸组安装在夹紧钳上，上夹紧油缸组和下夹紧油缸组均包括一对夹紧油缸2。需要说明的是，夹紧油缸单元的结构具体因铁钻工的结构不同而有所不同，在某些情况下，铁钻工可能只需要一对夹紧油缸组即可；在某些情况下，铁钻工可能需要两对以上的夹紧油缸组，但是其原理与本实施例完全相同，故在此不再赘述。在冲扣过程中，控制阀33处于左位，如图2所示，进油油路一路向冲扣油缸1供油，驱动冲扣油缸1进行冲扣动作，另一路通过控制阀33进入增压油缸31的无杆腔，从而推动增压油缸31有杆腔内的液压油进入夹紧油缸2的无杆腔，由于增压油缸31有杆腔面积小于无杆腔面积，使得增压油缸31有杆腔一侧的压力增大，从而有效保障夹紧油缸2的夹紧力。完成冲扣动作后，控制阀33换至右位，如图3所示，此时增压油缸31的无杆腔与油箱连通，液压油经第二单向阀34进入增压油缸31的有杆腔，从而推动增压油缸31的活塞杆缩回复位。本实施例在冲扣油缸1和夹紧油缸2之间加入增压模块3，通过增压模块3将冲扣油缸1和夹紧油缸2联通，使得铁钻工的冲扣力和夹紧力形成固定比例，在冲扣油缸1进油的同时，通过增压模块3同时向夹紧油缸2供油，使夹紧油缸2的压力大于系统压力，从而保证在冲扣过程中，夹紧油缸2能自动补偿损失的行程和压力，一直保持足够的夹紧力。同时，夹紧油缸2和冲扣油缸1的压力关联，使夹紧油缸2的夹紧力始终保持在需要的范围，不会过大也不会过小，此种方法无需增大系统压力，也无需加大油缸直径，既节约了能源，又有效保护管柱不致受到损伤。另外，增压模块3能够与现有液压系统共存，无需更换现有的液压系统，
具有兼容性好的优点。毫无疑问，在实施例一增压油缸的启发下，本领域技术人员显然还可以根据需要采用其他具有增压功能的模块，其实现的原理显然与实施例一增压油缸并无本质性的区别，在此不再赘述。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增压自补偿式铁钻工，包括冲扣油缸(1)和夹紧油缸单元，所述夹紧油缸单元包括至少一对夹紧油缸(2)，其特征在于：所述冲扣油缸(1)的进油油路和夹紧油缸(2)的进油油路之间设有增压模块(3)。

【技术特征摘要】
1.一种增压自补偿式铁钻工，包括冲扣油缸(1)和夹紧油缸单元，所述夹紧油缸单元包括至少一对夹紧油缸(2)，其特征在于：所述冲扣油缸(1)的进油油路和夹紧油缸(2)的进油油路之间设有增压模块(3)。2.根据权利要求1所述的增压自补偿式铁钻工，其特征在于：所述增压模块(3)包括增压油缸(31)，所述冲扣油缸(1)的进油油路一路与冲扣油缸(1)的第一腔连通，另一路与增压油缸(31)的无杆腔连通，增压油缸(31)的有杆腔与所述夹紧油缸(2)的第一腔连通。3.根据权利要求2所述的增压自补偿式铁钻工，其特征在于：所述增压模块(3)还包括第一单向阀(32)，所述第一单向阀(32)设于所述增压油缸(31)的有杆腔和所述夹紧油缸(2)的第一腔之间。4.根据权利要求3所述的增...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾海云，
申请(专利权)人：湖南三一石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43